JP7043245B2 - Image forming device - Google Patents
Image forming device Download PDFInfo
- Publication number
- JP7043245B2 JP7043245B2 JP2017243646A JP2017243646A JP7043245B2 JP 7043245 B2 JP7043245 B2 JP 7043245B2 JP 2017243646 A JP2017243646 A JP 2017243646A JP 2017243646 A JP2017243646 A JP 2017243646A JP 7043245 B2 JP7043245 B2 JP 7043245B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- roller
- belt member
- transfer belt
- cleaning roller
- belt
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Wet Developing In Electrophotography (AREA)
- Cleaning In Electrography (AREA)
- Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
Description
本発明は、液体現像剤を用いて画像を形成する電子写真方式の画像形成装置に関する。 The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus that forms an image using a liquid developer.
従来、感光ドラム上に形成された静電潜像をトナーとキャリア液とを含む液体現像剤を用いてトナー像に現像して、現像したトナー像を転写ドラムに一次転写し、さらに転写ドラムに一次転写したトナー像を記録材に二次転写する画像形成装置が知られている。液体現像剤を用いた装置では、二次転写後に転写ドラム上に残るトナーを除去するために、クリーニングローラが転写ドラムに当接されている(特許文献1)。トナーは、クリーニングローラと転写ドラムとが当接して形成されるニップ部において、クリーニングローラへの電圧印加に伴い形成される電界に従って転写ドラムからクリーニングローラへと液体現像剤を介して移動する(所謂、電気泳動)。そして、クリーニングローラに移動したトナーは、クリーニングローラを摺擦するクリーニングブレードによって液体現像剤と共に取り除かれる。 Conventionally, an electrostatic latent image formed on a photosensitive drum is developed into a toner image using a liquid developer containing toner and a carrier liquid, and the developed toner image is first transferred to a transfer drum, and then to a transfer drum. An image forming apparatus that secondarily transfers a primary transferred toner image to a recording material is known. In an apparatus using a liquid developer, a cleaning roller is in contact with the transfer drum in order to remove the toner remaining on the transfer drum after the secondary transfer (Patent Document 1). In the nip portion formed by the contact between the cleaning roller and the transfer drum, the toner moves from the transfer drum to the cleaning roller via the liquid developer according to the electric field formed by applying the voltage to the cleaning roller (so-called). , Electrophoresis). Then, the toner transferred to the cleaning roller is removed together with the liquid developer by the cleaning blade rubbing the cleaning roller.
そして、液体現像剤でなく乾式現像剤を用いる画像形成装置であるが、中間転写ベルトからトナーを除去するために、一対のローラとしてベルト内側に対向ローラ、ベルト外側にクリーニングローラを配設した画像形成装置が提案されている(特許文献2)。この装置では、クリーニングローラに中間転写ベルトが巻付くように、対向ローラとクリーニングローラとに挟持される中間転写ベルトをベルト内側に屈曲させるように張架させ、クリーニングローラが対向ローラ側に押し付けられている。 An image forming apparatus that uses a dry developer instead of a liquid developer, but in order to remove toner from the intermediate transfer belt, an image in which an opposing roller is arranged inside the belt and a cleaning roller is arranged outside the belt as a pair of rollers. A forming device has been proposed (Patent Document 2). In this device, the intermediate transfer belt sandwiched between the facing roller and the cleaning roller is stretched so as to bend inside the belt so that the intermediate transfer belt is wound around the cleaning roller, and the cleaning roller is pressed against the facing roller side. ing.
ところで、液体現像剤を用いる画像形成装置の場合、中間転写ベルトからトナーを十分に除去できないことがあった。そこで、クリーニング性を向上させるために、対向ローラとクリーニングローラとに挟持される中間転写ベルトをベルト内側に屈曲させるように張架させることが考えられる。しかしながら、従来のように中間転写ベルトをベルト内側に屈曲させた場合には、中間転写ベルトの駆動に伴い、ニップ部の大きさ(接触面積)が変動してしまい、安定してトナーを除去できなくなる虞があった。そこで、液体現像剤を用いる画像形成装置において、クリーニングローラに中間転写ベルトが巻付くように張架された場合でも、中間転写ベルトとクリーニングローラの接触面積の変動を抑制可能な装置が望まれていたが、そのような装置は未だ提案されていない。 By the way, in the case of an image forming apparatus using a liquid developer, toner may not be sufficiently removed from the intermediate transfer belt. Therefore, in order to improve the cleaning property, it is conceivable to stretch the intermediate transfer belt sandwiched between the facing roller and the cleaning roller so as to bend the inside of the belt. However, when the intermediate transfer belt is bent inward as in the conventional case, the size (contact area) of the nip portion fluctuates as the intermediate transfer belt is driven, and the toner can be removed stably. There was a risk that it would disappear. Therefore, in an image forming apparatus using a liquid developer, an apparatus capable of suppressing fluctuations in the contact area between the intermediate transfer belt and the cleaning roller is desired even when the intermediate transfer belt is stretched so as to be wound around the cleaning roller. However, such a device has not yet been proposed.
本発明は上記問題に鑑み、液体現像剤を用いる画像形成装置において、クリーニングローラに中間転写ベルトが巻付くように張架された場合でも、中間転写ベルトとクリーニングローラの接触面積の変動を抑制可能な画像形成装置の提供を目的とする。 In view of the above problems, the present invention can suppress fluctuations in the contact area between the intermediate transfer belt and the cleaning roller even when the intermediate transfer belt is stretched around the cleaning roller in an image forming apparatus using a liquid developer. The purpose is to provide an image forming apparatus.
本発明の一態様は、外周面にトナーとキャリア液とを含む液体現像剤を担持して回転する無端状のベルト部材と、前記ベルト部材の外周面に接触し、前記ベルト部材から液体現像剤を介してトナーを静電クリーニングする第1クリーニングローラと、前記第1クリーニングローラと協働して前記ベルト部材をニップする第1ニップ部を形成する第1対向ローラと、前記ベルト部材の移動方向において、前記第1ニップ部よりも下流側で前記ベルト部材の外周面に接触し、前記ベルト部材から液体現像剤を介してトナーを静電クリーニングする第2クリーニングローラと、前記第2クリーニングローラと協働して前記ベルト部材をニップする第2ニップ部を形成する第2対向ローラと、前記ベルト部材の移動方向に関して、前記第1ニップ部よりも上流側で前記ベルト部材を最初に張架する上流張架ローラと、前記ベルト部材の移動方向に関して、前記第2ニップ部よりも下流側で前記ベルト部材を最初に張架する下流張架ローラと、を備え、前記第1クリーニングローラ、前記第2クリーニングローラ、前記下流張架ローラ及び前記上流張架ローラは、それぞれ回転可能に固定配置され、前記第1クリーニングローラと前記第2クリーニングローラは、前記下流張架ローラ及び前記上流張架ローラの共通外接線のうち前記ベルト部材側の共通外接線よりも内側に前記ベルト部材を張り出させるように配置され、回転可能に固定して設けられ、前記ベルト部材の移動方向に関して、前記第1ニップ部よりも下流に配置され、前記第2ニップ部よりも上流に配置され、前記第1クリーニングローラと前記第2クリーニングローラの共通外接線のうち前記ベルト部材側の共通外接線よりも外側に前記ベルト部材を張り出させるように前記ベルト部材の内周面を押圧する押圧ローラ、を備えた、ことを特徴とする画像形成装置である。 In one aspect of the present invention, an endless belt member that carries a liquid developer containing toner and a carrier liquid on the outer peripheral surface and rotates, and the outer peripheral surface of the belt member come into contact with the belt member . A first cleaning roller that electrostatically cleans toner via a liquid developer, a first opposed roller that cooperates with the first cleaning roller to form a first nip portion for niping the belt member, and the belt member. A second cleaning roller that comes into contact with the outer peripheral surface of the belt member on the downstream side of the first nip portion in the moving direction of the belt member and electrostatically cleans the toner from the belt member via the liquid developer, and the above. The second opposed roller forming a second nip portion for niping the belt member in cooperation with the second cleaning roller, and the belt member moving in the upstream side of the first nip portion . An upstream tensioning roller for first tensioning the belt member and a downstream tensioning roller for first tensioning the belt member on the downstream side of the second nip portion in the moving direction of the belt member are provided. The first cleaning roller, the second cleaning roller, the downstream tension roller, and the upstream tension roller are rotatably fixedly arranged, and the first cleaning roller and the second cleaning roller are located downstream. Of the common external wires of the tension roller and the upstream tension roller, the belt member is arranged so as to project inside the common external wire on the belt member side, and is rotatably fixed and provided, and the belt is provided. Regarding the moving direction of the member, the belt member is arranged downstream from the first nip portion and upstream from the second nip portion, and is among the common external wires of the first cleaning roller and the second cleaning roller. The image forming apparatus is provided with a pressing roller that presses the inner peripheral surface of the belt member so as to project the belt member to the outside of the common tangent line on the side .
本発明によれば、液体現像剤を用いる画像形成装置において、回転自在に固定された外ローラを含む複数のローラによって、外ローラにベルト部材を巻き付かせてニップ部が形成される。これにより、クリーニングローラに中間転写ベルトが巻付くように張架された場合でも、ベルト部材とクリーニングローラの接触面積の変動を抑制することが容易にできる。 According to the present invention, in an image forming apparatus using a liquid developer, a nip portion is formed by winding a belt member around an outer roller by a plurality of rollers including a rotatably fixed outer roller. As a result, even when the intermediate transfer belt is stretched around the cleaning roller, it is possible to easily suppress fluctuations in the contact area between the belt member and the cleaning roller.
[第一実施形態]
<画像形成装置>
第一実施形態について説明する。まず、本実施形態の画像形成装置の構成について、図1を用いて説明する。図1に示す画像形成装置10は、複数の画像形成部UY、UM、UC、UKを配列したタンデム構成の中間転写方式のフルカラープリンタである。本実施形態の場合、複数の画像形成部UY~UKの重力方向下方に、中間転写ユニット20が配設されている。
[First Embodiment]
<Image forming device>
The first embodiment will be described. First, the configuration of the image forming apparatus of this embodiment will be described with reference to FIG. The
中間転写ユニット20は、ベルト部材として無端状の中間転写ベルト21、一次転写ローラ22Y~22K、駆動ローラ23、テンションローラ24、二次転写内ローラ25、アイドラローラ80とを備えている。中間転写ベルト21は、駆動ローラ23、テンションローラ24、二次転写内ローラ25、アイドラローラ80等に掛け渡して支持され、駆動ローラ23に駆動されて図1の矢印R2方向に回転する。本実施形態において、アイドラローラ80は、中間転写ベルト21の内周側に回転自在に固定され、中間転写ベルト21を張架する。他方、駆動ローラ23は、中間転写ベルト21の内周側に回転自在に固定され、二次転写内ローラ25よりも中間転写ベルト21の移動方向下流で中間転写ベルト21を張架する。
The
画像形成部UY~UKは、中間転写ベルト21の移動方向(図1の矢印R2方向)に沿って配列されている。画像形成部UYでは、感光ドラム11Yにイエロートナー像が形成されて中間転写ベルト21に転写される。画像形成部UMでは、感光ドラム11Mにマゼンタトナー像が形成されて中間転写ベルト21に転写される。画像形成部UC、UKでは、それぞれ感光ドラム11C、11Kにシアントナー像、ブラックトナー像が形成されて中間転写ベルト21に転写される。中間転写ベルト21に転写された四色のトナー像は、二次転写部T2へ搬送されて記録材P(用紙、OHPシートなどのシート材など)へ一括転写される。本実施形態において、中間転写ベルト21はトナーとキャリア液とを含む液体現像剤を担持して回転する。
The image forming portions UY to UK are arranged along the moving direction of the intermediate transfer belt 21 (direction of arrow R2 in FIG. 1). In the image forming unit UY, a yellow toner image is formed on the
画像形成部UY~UKは、被供給部としての現像装置4Y、4M、4C、4Kで用いるトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外は、ほぼ同一に構成される。そこで、以下では、画像形成部UY、UM、UC、UKの区別を表す符号末尾のY、M、C、Kを省略して、画像形成部UY~UKの構成及び動作を説明する。
The image forming units UY to UK are configured to be substantially the same except that the colors of the toners used in the developing
画像形成部Uでは、感光体としての感光ドラム11を囲むように、一次帯電器12、露光装置13、現像装置4、ドラムクリーニング装置14が配置されている。画像形成部Uは、一次転写ローラ22によって感光ドラム11と中間転写ベルト21との間にトナー像の一次転写部T1が形成されるように、感光ドラム11が中間転写ベルト21を挟み一次転写ローラ22に対向する位置に配置されている。感光ドラム11は、アルミニウム製シリンダの外周面に感光層が形成されており、所定のプロセススピードで図1の矢印R1方向に回転される。
In the image forming unit U, a primary charger 12, an exposure device 13, a developing device 4, and a drum cleaning device 14 are arranged so as to surround the photosensitive drum 11 as a photoconductor. In the image forming unit U, the photosensitive drum 11 sandwiches the
一次帯電器12は、例えばコロナ放電に伴う荷電粒子を照射して感光ドラム11を一様な負極性の暗部電位に帯電させる。露光装置13は、各色の分解色画像を展開した走査線画像データをON-OFF変調したレーザービームを回転ミラーで走査して、帯電した感光ドラム11の表面に画像の静電潜像を書き込む。この静電潜像は、現像装置4によりトナー像として現像される。 The primary charger 12 irradiates, for example, charged particles associated with corona discharge to charge the photosensitive drum 11 to a uniform negative electrode dark potential. The exposure apparatus 13 scans a laser beam obtained by ON-OFF modulation of scanning line image data obtained by developing separated color images of each color with a rotating mirror, and writes an electrostatic latent image of the image on the surface of the charged photosensitive drum 11. This electrostatic latent image is developed as a toner image by the developing device 4.
現像装置4には、分散媒であるキャリア液に分散質である粉体のトナーを分散させた液体現像剤が収容されている。現像装置4には、不図示のミキサから液体現像剤が供給される。ミキサから現像装置4へ供給された液体現像剤は、現像装置4内においてコートローラ4aによって、現像ローラ4bにコートされ(供給され)、現像に用いられる。現像ローラ4bは、表面に液体現像剤を担持して搬送し、感光ドラム11上に形成された静電潜像をトナーで現像する。こうしたコートローラ4aから現像ローラ4bへの液体現像剤のコート、及び現像ローラ4bから感光ドラム11上の静電潜像の現像は、それぞれ電界を用いて行われる。なお、現像に供されなかった液体現像剤は現像装置4からミキサに戻され再利用される。
The developing apparatus 4 contains a liquid developer in which a powder toner as a dispersoid is dispersed in a carrier liquid as a dispersion medium. A liquid developer is supplied to the developing apparatus 4 from a mixer (not shown). The liquid developer supplied from the mixer to the developing device 4 is coated (supplied) on the developing
一次転写ローラ22によって形成された一次転写部T1では、感光ドラム11上に形成されたトナー像が電界を用いて中間転写ベルト21に一次転写される。一次転写後に感光ドラム11上に残留した液体現像剤(トナーとキャリア液)は、ドラムクリーニング装置14によって回収される。
In the primary transfer unit T1 formed by the primary transfer roller 22, the toner image formed on the photosensitive drum 11 is primary transferred to the
中間転写ベルト21に転写された四色のトナー像は、二次転写部T2へ搬送されて記録材Pへ一括二次転写される。二次転写部T2では、転写部材としての二次転写外ローラ26に二次転写電圧が印加されることで、トナー像が中間転写ベルト21から記録材Pへ二次転写される。記録材Pは、二次転写ユニット50により二次転写部T2へ搬送される。二次転写後に中間転写ベルト21に残留したトナー(残留トナー)は、ベルトクリーニング装置30によってキャリア液と一緒に除去される。ベルトクリーニング装置30については、後述する(図2(a)参照)。
The four-color toner image transferred to the
<二次転写ユニット>
二次転写ユニット50は、二次転写ベルト51、二次転写外ローラ26、分離ローラ53、アイドラローラ54、ベルト駆動ローラ56、二転クリーニング装置30Aを有する。二次転写ユニット50は、二次転写ベルト51に担持された記録材Pが二次転写部T2を通過する際にトナー像を二次転写する。
<Secondary transfer unit>
The
二次転写ベルト51は無端ベルト状に形成され、二次転写外ローラ26、分離ローラ53、アイドラローラ54、ベルト駆動ローラ56に張架されている。二次転写ベルト51は、ベルト駆動ローラ56によって中間転写ベルト21に同期して図中矢印R4方向に回転され、記録材Pを二次転写部T2を通過させて定着装置(不図示)へ搬送する。ベルト駆動ローラ56は、アイドラローラ54よりも二次転写ベルト51の移動方向下流で二次転写ベルト51を張架する。二次転写ベルト51は、樹脂ベルトが採用される。具体的にはポリイミドで構成されている。
The
二次転写外ローラ26は、中間転写ベルト21及び二次転写ベルト51を介して二次転写内ローラ25に圧接して、中間転写ベルト21と二次転写ベルト51との間で二次転写部T2を形成する。二次転写外ローラ26には、不図示の高圧電源によりトナーと逆極性の二次転写電圧が印加され、これに応じて二次転写部T2に転写電界が生じる。この転写電界に応答して、中間転写ベルト21に担持されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像は、記録材Pへ一括二次転写される。
The secondary transfer
分離ローラ53は、二次転写部T2よりも二次転写ベルト51の移動方向下流で二次転写ベルト51から記録材Pを分離させる。具体的には、二次転写ベルト51上の記録材Pは分離ローラ53に到達した後、分離ローラ53の周面に沿った二次転写ベルト51の湾曲面で二次転写ベルト51から曲率分離する。本実施形態の場合、分離ローラ53は不図示の加圧ばねの付勢力によって二次転写ベルト51を内側から外側に向かって付勢することで、二次転写ベルト51に所定の張力を付与している。つまり、分離ローラ53はテンションローラを兼ねる。
The
二次転写ベルト51から曲率分離された記録材Pは、不図示の定着装置へ搬送され、定着装置によって記録材Pにトナー像が定着される。トナー像が定着された記録材Pは、装置本体外(機外)へ排出される。そして、二次転写部T2の通過後に、二次転写ベルト51上のトナーが二転クリーニング装置30Aによって除去される。二転クリーニング装置30Aについては、後述する(図9乃至図12参照)。
The recording material P whose curvature is separated from the
<液体現像剤>
次に、現像装置4Y~4Kで用いる液体現像剤について説明する。液体現像剤としては、従来から使用されている液体現像剤を用いてもよいが、本実施形態では、紫外線硬化型の液体現像剤を用いる。
<Liquid developer>
Next, the liquid developer used in the developing
液体現像剤は、カチオン重合性液状モノマー、光重合開始剤、カチオン重合性液状モノマーに不溶なトナー粒子を含む紫外線硬化型液体現像剤である。また、カチオン重合性液状モノマーがビニルエーテル化合物であり、光重合開始剤が、次の一般式(化1)で表される化合物である。 The liquid developer is an ultraviolet curable liquid developer containing a cationically polymerizable liquid monomer, a photopolymerization initiator, and toner particles insoluble in the cationically polymerizable liquid monomer. Further, the cationically polymerizable liquid monomer is a vinyl ether compound, and the photopolymerization initiator is a compound represented by the following general formula (Chemical Formula 1).
より具体的に説明する。まず、トナー粒子は、色を発する色材をトナー樹脂で内包している。また、トナー樹脂と色材とともに、帯電制御剤等、他の材料を含有してもよい。トナー粒子の製造方法としては、色材を分散させ、樹脂を徐々に重合内包させるコアシェルベーションや、樹脂等を溶融させ、色材を樹脂内部へ内包させる内粉砕法などの公知技術を用いてもよい。トナー樹脂は、エポキシ、スチレンアクリル系等を用いている。色を発する色材は、一般有機無機顔料でよい。また、製造上、トナー分散性を高めるため、分散剤を用いているが、シナジストも可能である。 A more specific explanation will be given. First, the toner particles contain a coloring material that emits color with a toner resin. Further, other materials such as a charge control agent may be contained together with the toner resin and the coloring material. As a method for producing toner particles, known techniques such as core shelvation in which the coloring material is dispersed and the resin is gradually polymerized and encapsulated, and an internal pulverization method in which the resin or the like is melted and the coloring material is encapsulated inside the resin can also be used. good. Epoxy, styrene acrylic, or the like is used as the toner resin. The coloring material that emits color may be a general organic-inorganic pigment. In addition, although a dispersant is used in order to improve the dispersibility of toner in manufacturing, synergists are also possible.
キャリア液である硬化性液体は、トナー表面の電荷をもたせる荷電制御剤と、紫外線であるUV照射で酸を発生する光重合剤、さらに酸により結合するモノマーで構成されている。モノマーは、カチオン重合反応により、ポリマー化するビニルエーテル化合物である。また、光重合剤とは別に、増感剤を含有してもよい。光重合により、保存性が低下するため、カチオン重合禁止剤を10~5000ppm入れてもよい。他に、帯電制御補助剤、他添加材等を用いる場合もある。 The curable liquid, which is a carrier liquid, is composed of a charge control agent that charges the surface of the toner, a photopolymerizer that generates an acid by UV irradiation, which is ultraviolet light, and a monomer that is bound by the acid. The monomer is a vinyl ether compound that is polymerized by a cationic polymerization reaction. Further, a sensitizer may be contained separately from the photopolymerizer. Since the storage stability is deteriorated by photopolymerization, a cationic polymerization inhibitor may be added in an amount of 10 to 5000 ppm. In addition, charge control aids, other additives, etc. may be used.
この現像剤の紫外線硬化剤(モノマー)は、化学式(化2)で表されるビニルエーテル基が一つある一官能モノマーが約10%(重量%)と、化学式(化3)で表されるビニルエーテル基が二つある二官能モノマーを約90%混合したものである。 The ultraviolet curing agent (monomer) of this developer contains about 10% (% by weight) of a monofunctional monomer having one vinyl ether group represented by the chemical formula (chemical formula 2) and vinyl ether represented by the chemical formula (chemical formula 3). It is a mixture of about 90% of bifunctional monomers having two groups.
光重合開始剤としては下記の(化4)で表されるものを0.1%混合している。この光重合開始剤を用いることにより、良好な定着を可能としつつも、イオン性の光酸発生剤を用いる場合と異なり、高抵抗な液体現像剤が得られる。 As the photopolymerization initiator, 0.1% of the one represented by the following (Chemical Formula 4) is mixed. By using this photopolymerization initiator, a liquid developer having high resistance can be obtained, unlike the case where an ionic photoacid generator is used, while enabling good fixing.
なお、カチオン重合性液状モノマーが、ジシクロペンタジエンビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル、トリシクロデカンビニルエーテル、トリメチロールプロパントリビニルエーテル、2-エチル-1,3-ヘキサンジオールジビニルエーテル、2,4-ジエチル-1,5-ペンタンジオールジビニルエーテル、2-ブチル-2-エチル-1,3-プロパンジオールジビニルエーテル、ネオペンチルグリコールジビニルエーテル、ペンタエリスリトールテトラビニルエーテル及び1,2-デカンジオールジビニルエーテルからなる群より選ばれる化合物であることが望ましい。 The cationically polymerizable liquid monomers are dicyclopentadiene vinyl ether, cyclohexanedimethanol divinyl ether, tricyclodecanevinyl ether, trimethylolpropanetrivinyl ether, 2-ethyl-1,3-hexanediol divinyl ether, and 2,4-diethyl-. Selected from the group consisting of 1,5-pentanediol divinyl ether, 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol divinyl ether, neopentyl glycol divinyl ether, pentaerythritol tetravinyl ether and 1,2-decanediol divinyl ether. It is desirable that it is a compound.
さらに、帯電制御剤としては、公知のものが利用できる。具体的な化合物としては、亜麻仁油、大豆油などの油脂;アルキド樹脂、ハロゲン重合体、芳香族ポリカルボン酸、酸性基含有水溶性染料、芳香族ポリアミンの酸化縮合物、ナフテン酸コバルト、ナフテン酸ニッケル、ナフテン酸鉄、ナフテン酸亜鉛、オクチル酸コバルト、オクチル酸ニッケル、オクチル酸亜鉛、ドデシル酸コバルト、ドデシル酸ニッケル、ドデシル酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウム、2-エチルヘキサン酸コバルトなどの金属石鹸類;石油系スルホン酸金属塩、スルホコハク酸エステルの金属塩などのスルホン酸金属塩類;レシチンなどの燐脂質;t-ブチルサリチル酸金属錯体などのサリチル酸金属塩類;ポリビニルピロリドン樹脂、ポリアミド樹脂、スルホン酸含有樹脂、ヒドロキシ安息香酸誘導体などが挙げられる。 Further, as the charge control agent, known ones can be used. Specific compounds include fats and oils such as flaxseed oil and soybean oil; alkyd resins, halogen polymers, aromatic polycarboxylic acids, acid group-containing water-soluble dyes, oxidative condensates of aromatic polyamines, cobalt naphthenate, and naphthenic acid. Metal soaps such as nickel, iron naphthenate, zinc naphthenate, cobalt octylate, nickel octylate, zinc octylate, cobalt dodecylate, nickel dodecylate, zinc dodecylate, aluminum stearate, cobalt 2-ethylhexanoate; Sulfonic acid metal salts such as petroleum-based sulfonic acid metal salt and metal salt of sulfosuccinic acid ester; Phosphorlipids such as lecithin; Salicylic acid metal salts such as t-butylsalicylic acid metal complex; Polyvinylpyrrolidone resin, polyamide resin, sulfonic acid-containing resin, Hydroxybenzoic acid derivatives and the like can be mentioned.
<ベルトクリーニング装置>
本実施形態のベルトクリーニング装置30の構成について、図2(a)及び図2(b)を用いて説明する。図2(a)に示すように、ベルトクリーニング装置30は、ケーシングを形成するクリーニング容器33、クリーニングローラ31、クリーニングブレード32、対向ローラ40などを備えている。
<Belt cleaning device>
The configuration of the
内ローラとしての対向ローラ40は、中間転写ベルト21の内周側に回転自在に設けられ、中間転写ベルト21の移動方向(矢印R2方向)に関しアイドラローラ80と駆動ローラ23(図1参照)との間で、中間転写ベルト21の内周面(裏面)に当接する。対向ローラ40は、中間転写ベルト21に従動して回転する。クリーニング容器33は中間転写ベルト21に対向した部分が開口しており、クリーニングローラ31はこの部分から外部に露出するようにして回転可能に設けられている。外ローラとしてのクリーニングローラ31は、対向ローラ40に対し中間転写ベルト21を挟んで配置され、中間転写ベルト21の外周面(表面)に当接している。これら対向ローラ40とクリーニングローラ31とがそれぞれ中間転写ベルト21の内周面と外周面とに当接して、当接部としてのクリーニングニップ部(以下、単にニップ部T3と記す)を形成する。本実施形態において、ニップ部T3は、図2(b)に示す物理ニップT3bとテンションニップT3aとを有するように、クリーニングローラ31に中間転写ベルト21を巻き付かせることにより形成される。本明細書において、第一接触部としての物理ニップT3bは対向ローラ40とクリーニングローラ31とが中間転写ベルト21に対し表裏で同時に当接する領域(当接領域)を指す。クリーニングローラ31は当接領域の表面で、対向ローラ40は当接領域の裏面で中間転写ベルト21に対し当接する。第二接触部としてのテンションニップT3aは、対向ローラ40が非接触であり、クリーニングローラ31のみが当接する領域を指す。
The opposing
本実施形態では、対向ローラ40とクリーニングローラ31とにより物理ニップT3bが確保されるように構成されている。この理由は、ニップ部T3の近傍で生じやすい放電をできる限り抑制するためである。即ち、ニップ部T3近傍で放電が生じてしまうと、中間転写ベルト21上のトナーをクリーニングするためにより強い電界が必要となり、それに伴って中間転写ベルト21へのダメージが大きくなることが懸念される。そして、本実施形態では、後述するように中間転写ベルト21に弾性層を有する弾性ベルトを用いている。そうした中間転写ベルト21は電気的な抵抗が高い故に、ニップ部T3の近傍で特に放電が生じやすい。
In the present embodiment, the physical nip T3b is secured by the facing
クリーニングローラ31は、駆動手段としてのモータ35により、中間転写ベルト21とのニップ部T3において中間転写ベルト21の移動方向と同一方向(矢印R3方向)に、中間転写ベルト21とほぼ同等の速度で回転駆動される。そして、クリーニングローラ31は、二次転写されずに中間転写ベルト21上に残ったトナーを電界の作用によって電気的に除去する(所謂、電気泳動)。本実施形態の場合、対向ローラ40がアースに、クリーニングローラ31が電源36に接続され、クリーニングローラ31に対し電源36によりトナーと逆極性の電圧が印加される。すると、中間転写ベルト21上(中間転写ベルト上)に残るトナーはニップ部T3において二次転写ベルト51とクリーニングローラ31との間に形成される液体現像剤の液層を介して、中間転写ベルト21からクリーニングローラ31に移動される。
The cleaning
クリーニングローラ31に移動したトナーは、液体現像剤と共にクリーニングブレード32により除去される。クリーニングブレード32は例えばステンレス鋼などの金属製の板状部材であり、クリーニングローラ31の移動方向に関しニップ部T3よりも移動方向下流側でクリーニングローラ31に当接している。クリーニングブレード32により除去されたトナーは、液体現像剤と共に重力に従ってクリーニング容器33内を流れ落ちる。クリーニング容器33の底面は傾斜状に形成されており、その傾斜した底面の最低部に排出口34が形成されている。そのため、クリーニングブレード32によって除去されたトナーを含む液体現像剤は、クリーニング容器33の底面を排出口34へと伝わって、排出口34からクリーニング容器33外に排出される。
The toner transferred to the cleaning
<クリーニングローラ>
上記のクリーニングローラ31について説明する。液体現像剤を用いる画像形成装置では、液体現像剤に含まれる有機溶剤等と反応し難い材料で形成されたクリーニングローラ31を用いるのが望ましい。これは、キャリア液に使用される化合物に起因する溶解や変質による劣化を生じ難くして、ローラの耐久性を上げるためである。一般的に、ローラと有機溶媒それぞれの溶解パラメータ(SP:Solubility Parameter)値の差が2以上であると、ローラはSP値の差が2未満の場合よりも劣化しやすくなる(つまりローラの劣化が早まる)。本実施形態では、ローラの劣化を遅らせる観点から、クリーニングローラ31として例えばステンレス製あるいはアルミニウム製の金属ローラを用いている。金属ローラとして、変形による形状追従性が変わらない程度に、フッ素樹脂などで表面が薄くコーティングされた金属ローラを用いてよい。なお、対向ローラ40はクリーニングローラ31に比べて液体現像剤に触れる機会が小さい故に、必ずしも金属ローラを用いる必要がなく、ゴムローラを用いてよい。ただし、ローラの劣化を考慮すれば、対向ローラ40にも金属ローラを用いるのが好ましい。
<Cleaning roller>
The cleaning
ところで、乾式現像剤を用いる画像形成装置の場合、クリーニングローラ31として金属ローラを用いるのが難しい。即ち、乾式現像剤に含まれるトナーは絶縁体であり、クリーニングローラ31が電気的な抵抗の小さい金属ローラであると、ニップ部やその近傍のギャップで起きる放電により、極性が逆転したトナーが融着し得る。そうなると、クリーニング性能が低下してしまう。これに対し、液体現像剤を用いる画像形成装置の場合、放電が生じてもトナーの極性が実質的に逆転しない。そして、トナーは電気泳動により液体現像剤の液層を移動することから、金属ローラを使用することが可能である。ただし、金属ローラはゴムローラに比較すると、変形による形状追従性が非常に小さい。そこで、クリーニングローラ31に金属ローラを用いる場合は、トナーを電気泳動により確実に移動させるべく、ニップ部T3のニップ長さ(中間転写ベルト21の移動方向長さ)を確保して接触面積を大きくする必要がある。詳しくは後述するように(図5参照)、本実施形態では、クリーニングローラ31に中間転写ベルト21を巻き付けるように、中間転写ベルト21に対しクリーニングローラ31をベルト内側に張り出して、ニップ部T3のニップ長さを確保している。
By the way, in the case of an image forming apparatus using a dry developer, it is difficult to use a metal roller as a cleaning
<中間転写ベルト>
中間転写ベルト21について説明する。中間転写ベルト21は、ポリイミドやポリアミド等の樹脂、それらのアロイにカーボンブラック等の帯電防止剤を適量含有させたものなどを用いて、一定の厚さでフィルム状に形成されている。例えば、中間転写ベルト21は表面抵抗率が1E+9~1E+13Ω/□であり、厚さが0.04~0.1mmの樹脂ベルトである。
<Intermediate transfer belt>
The
また、中間転写ベルト21はヤング率の高い(例えば300MPa)樹脂を用いて形成される。ヤング率が低く変形しやすい中間転写ベルト21の場合には、クリーニングローラ31に金属ローラを用いても、物理ニップT3bのニップ長さを長くし得る。ただし、中間転写ベルト21の厚さが1mm以下である場合に、直径40mmより大径の金属ローラを用いなければ、ほとんどのトナーを除去するに足るだけの十分なニップ長さを確保することが難しい。ニップ長さは、例えば1.2mm以上に確保する必要がある。しかし、金属ローラは直径が増すと重みが二乗倍で重くなることに鑑みれば、クリーニングローラ31として直径40mm以下の金属ローラを用いる方が好ましい。
Further, the
ここで、無端状のベルトに金属ローラを押し当てた場合に形成されるニップ部のニップ長さに関し、ベルトの厚さを変えてニップ長さを調べる実験を行った。その実験結果を図3に示す。図3では、横軸にベルトの厚さを示し、縦軸にニップ長さを示した。ベルトとして、厚さが0.1mmのポリイミドからなる樹脂ベルトと、その樹脂ベルトの上に厚さ0.8mm、1.2mmのウレタンスポンジからなる弾性層を有する弾性ベルトとを用い、それぞれニップ長さを測った。なお、ベルトと金属ローラとの接触圧は80N、ベルトの移動方向(長手方向)の長さは400mmとした。また、弾性層のヤング率は0.3(MPa)とした。なお、ヤング率は「FISCHERSCOPE HM2000S」(フィッシャー社製)によって測定可能である。 Here, regarding the nip length of the nip portion formed when the metal roller is pressed against the endless belt, an experiment was conducted in which the thickness of the belt was changed and the nip length was investigated. The experimental results are shown in FIG. In FIG. 3, the horizontal axis shows the thickness of the belt, and the vertical axis shows the nip length. As the belt, a resin belt made of polyimide having a thickness of 0.1 mm and an elastic belt having an elastic layer made of urethane sponge having a thickness of 0.8 mm and 1.2 mm on the resin belt were used, and the nip lengths were respectively. I measured it. The contact pressure between the belt and the metal roller was 80 N, and the length of the belt in the moving direction (longitudinal direction) was 400 mm. The Young's modulus of the elastic layer was set to 0.3 (MPa). The Young's modulus can be measured by "FISCHERSCOPE HM2000S" (manufactured by Fisher).
図3に示すように、ベルトの厚さが1mm以上でなければ、接触圧80Nでは、トナーを除去するに足るニップ長さ(例えば1.2mm)を確保することができない。そこで、トナーを除去するに足るニップ長さを確保するために、接触圧を80N以上にすることが考えられる。しかし、接触圧を高くしすぎると、ベルトに破断が生じやすくなる。本実施形態では、接触圧の上限を300Nとしている。特に、液体現像剤を担持する中間転写ベルトに弾性ベルトを用いると、金属ローラを押し当てることに起因するベルトの伸縮に伴って微小クラックが生じやすく、そこに液体現像剤が入り込んで、ベルトが膨潤したり、あるいはベルトの電気抵抗率が変化し得る。これを避けるために、中間転写ベルト21には、厚さが1mm以下の弾性層の薄いベルトを用いるのが望ましい。また、接触圧が低すぎる場合は、回転時にベルトの厚さムラや駆動ムラによって対向ローラ40あるいはクリーニングローラ31と、ベルトとの距離が離れることが考えられる。この場合、物理ニップ幅あるいはテンションニップ幅が失われ、クリーニング能力が低下してしまう。従って、接触圧は上記したニップ幅にぶれが生じない程度に、可能な限り低い方が望ましい(例えば30N)。本実施形態では、接触圧の下限値を30Nとしている。このように、本実施形態では接触圧を30N以上300N以下とした。
As shown in FIG. 3, if the thickness of the belt is not 1 mm or more, the nip length (for example, 1.2 mm) sufficient to remove the toner cannot be secured at the contact pressure of 80 N. Therefore, in order to secure a nip length sufficient for removing the toner, it is conceivable to set the contact pressure to 80 N or more. However, if the contact pressure is too high, the belt is likely to break. In this embodiment, the upper limit of the contact pressure is set to 300N. In particular, when an elastic belt is used for the intermediate transfer belt that carries the liquid developer, minute cracks are likely to occur due to the expansion and contraction of the belt caused by pressing the metal roller, and the liquid developer enters there and the belt becomes It may swell or the electrical resistivity of the belt may change. In order to avoid this, it is desirable to use a thin elastic belt having a thickness of 1 mm or less for the
<トナーの電気泳動>
次に、ニップ部T3におけるトナーの電気泳動について、図4を用いて説明する。図4はトナーの電気泳動をモデル化して説明するための図であり、ここでは図示の都合上、中間転写ベルト21を直線状に示した。
<Toner electrophoresis>
Next, the electrophoresis of the toner in the nip portion T3 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a diagram for modeling and explaining toner electrophoresis, and here, for convenience of illustration, the
上述したように、ベルトクリーニング装置30は、中間転写ベルト21上のトナーFを電界の作用によって電気的に除去する(所謂、電気泳動)。その際に、中間転写ベルト21からクリーニングローラ31に、トナーFを電気泳動により確実に移動させるべく、ニップ部T3のニップ長さLを確保する必要があり、そのニップ長さL(m)は以下に示す式1を満たす長さである。
(μ×E)×(L/P)>d ・・・ 式1
As described above, the
(Μ × E) × (L / P)> d ・ ・ ・
式1中のμ(m2/(V×s))はトナー移動度、E(V/m)はクリーニングローラ31への電圧の印加に伴いニップ部T3に生じる電界の強さ、P(m/s)は中間転写ベルト21の回転速度、d(μm)はニップ部T3における液体現像剤Gの液厚である。なお、ニップ長さLは、トナー画像として記録材の全面にトナーが載ったいわゆるベタ画像を二次転写した場合に、二次転写後に中間転写ベルト21上に残るトナーを電気泳動によりクリーニング可能な長さである。
In
そして、式1の左辺は、(μ×E)で表されるトナーの移動速度と、(L/P)で表されるニップ部T3を通過するのに係る通過時間との積、即ち中間転写ベルト21からクリーニングローラ31に向かってトナーが電気泳動により移動できる距離である。他方、式1の右辺は上記の通り、ニップ部T3における液体現像剤の液厚である。つまり、式1の左辺が右辺より大きくなるニップ長さLが確保されていれば、トナーはニップ部T3を通過する間に液体現像剤の液厚を介して中間転写ベルト21からクリーニングローラ31に移動可能である。一例として、トナー移動度は1.00-10~1.00-11(m2/(V×s))である。電界は、90(V/μm)である。中間転写ベルト21の回転速度は、600(mm/s)である。ニップ部T3における液体現像剤の液厚dは、2(μm)である。このような場合、ニップ長さLは1.5(mm)以上に確保すればよい。ただし、ニップ長さLを長くすると、中間転写ベルト21のクリーニングローラ31に対する巻き付き角が大きくなる。その場合、中間転写ベルト21が回転に伴って繰り返し屈曲しやすくなるので、ベルト寿命の観点から好ましくない。この点に鑑み、中間転写ベルト21のクリーニングローラ31に対する巻き付き角は、90°未満が好ましい。より好ましくは45°未満、さらに好ましくは20°未満が好ましい。
The left side of the
ここで、上記した式1中のトナー移動度、電界、ニップ長さ、液体現像剤の液厚の測定について説明する。トナー移動度μは、以下の式2で表すことができる。
μ=|v/E|=Q/(6π×η×α) ・・・ 式2
Here, the measurement of the toner mobility, the electric field, the nip length, and the liquid thickness of the liquid developer in the above-mentioned
μ = | v / E | = Q / (6π × η × α) ・ ・ ・ Equation 2
式2中のv(m/s)はトナーの移動速度、E(V/m)はクリーニングローラ31への電圧の印加に伴いニップ部T3に生じる電界の強さである。また、Q(C)は液体現像剤中のトナーが有する電荷量、πは円周率、ηは液体現像剤の粘度(Pa・s)、α(μm)はトナーの直径である。一例として、液体現像剤の粘度は4.0(Pa・s)、トナーの外径は1.0(μm)であり、トナー移動度はこれらのパラメータから算出できる。また、トナーの移動速度は、本実施形態の場合、約9~90(m/s)である。トナーの電荷量については、上記の定量化された各種のパラメータから算出することが可能である。なお、トナー移動度は、ゼータ電位計測定装置Zeta‐APS(Matec applied science社製)などの測定器によって測定することで、定量化が可能である。
In Equation 2, v (m / s) is the moving speed of the toner, and E (V / m) is the strength of the electric field generated in the nip portion T3 when the voltage is applied to the cleaning
電界は、一般的に以下の式3によって求められる。β(V)はクリーニングローラ31に印加した電圧値であり、d(μm)はニップ部T3における液体現像剤の液厚である。
E=β/d ・・・ 式3
The electric field is generally obtained by the following equation 3. β (V) is a voltage value applied to the cleaning
E = β / d ・ ・ ・ Equation 3
なお、電界に関しては、クリーニングローラ31から液体現像剤及び中間転写ベルト21の抵抗体を介して対向ローラ40に至るまでの経路を直列回路によりモデル化し、その回路計算によって求めることができる。一例として、クリーニングローラ31に印加した電圧値は1000(V)、液体現像剤の電気抵抗率は6.0E+6(Ω・cm)、液体現像剤の液厚は2(μm)である。また、中間転写ベルト21の電気抵抗率は1.0E+10(Ω・cm)、中間転写ベルト21の厚さは100(μm)である。この場合、電界は約90(V/μm)と算出される。
The electric field can be obtained by modeling the path from the cleaning
ニップ長さは、画像形成中に主電源を切るなどして瞬停を起こさせ、停止した状態でニップ部T3の長さを測ればよい。ここで、ニップ長さはクリーニングローラ31と対向ローラ40の直径、及び中間転写ベルト21の変形量によって決まる。本実施形態において、クリーニングローラ31の直径は28mmであり、対向ローラ40の直径は21mmである。なお、クリーニングローラ31及び対向ローラ40の表面粗さは、JIS B 0031:2003規格で0.2μmより小さいものである。これらローラの表面粗さは、PU‐OS400(小坂研究所製)によって測定可能である。
The nip length may be measured by turning off the main power during image formation to cause a momentary power failure and measuring the length of the nip portion T3 in the stopped state. Here, the nip length is determined by the diameters of the cleaning
液体現像剤の液厚は、ニップ部T3を通過した中間転写ベルト21の表面からスクレーパーなどで液体現像剤の一部を剥ぎ取り、共焦点顕微鏡などを用いて液体現像剤を剥ぎ取った箇所と剥ぎ取っていない箇所との高低差を実測する。そして、実測した高低差の2倍の値を液体現像剤の液厚とする。即ち、ニップ部T3における液体現像剤はニップ部T3を通過すると、中間転写ベルト21とクリーニングローラ31とになき別れる。それ故、ニップ部T3を通過した中間転写ベルト21の表面上の液体現像剤の液厚は、ニップ部T3における液体現像剤の液厚の半分となる。そこで、上記のように実測した高低差を2倍することで、ニップ部T3における液体現像剤の液厚を求めることができる。なお、共焦点顕微鏡は、例えば共焦点顕微鏡VK8700(キーエンス社製)を用いればよい。
The liquid thickness of the liquid developer is the location where a part of the liquid developer is peeled off from the surface of the
<クリーニングニップ部>
上述したように、本実施形態では、電気泳動により中間転写ベルト21からクリーニングローラ31に液体現像剤を介してトナーを移動させるために、上記した式1を満たすニップ長さLでニップ部T3を形成する必要がある。そうするために、本実施形態では、中間転写ベルト21をクリーニングローラ31に巻き付かせることが可能な位置に、クリーニングローラ31が配置されている。図5を用いて説明する。
<Cleaning nip>
As described above, in the present embodiment, in order to transfer the toner from the
図5に示すように、クリーニングローラ31は、アイドラローラ80と駆動ローラ23とに張架される中間転写ベルト21の張架部21aを外周側から内周側に押圧する。クリーニングローラ31は、中間転写ベルト21を張架するアイドラローラ80と駆動ローラ23とに対して変位しないように、中間転写ベルト21の外周側に回転自在に固定されている。本実施形態では、中間転写ベルト21がアイドラローラ80と駆動ローラ23の共通外接線のうち、中間転写ベルト側(ベルト部材側)の共通外接線Zよりも内側に張り出されるように、上記3つのローラの配置位置関係が決められている。駆動ローラ23とアイドラローラ80の少なくとも一方のローラは、対向ローラ40の回転中心とクリーニングローラ31の回転中心を結ぶ直線Hと対向ローラ40との交点Jを通る接線Iに対して、クリーニングローラ31と同じ側に設けられる。言い換えれば、接線Iを基準に対向ローラ40と逆側の領域Yに侵入する位置に設けられる。ここでは、駆動ローラ23とアイドラローラ80の両方共が領域Yに侵入するように設けられている。本実施形態の場合、駆動ローラ23は、クリーニングローラ31及び対向ローラ40よりも移動方向下流側で中間転写ベルト21を最初に張架する第一ローラである。他方、アイドラローラ80は、クリーニングローラ31及び対向ローラ40よりも移動方向上流側で中間転写ベルト21を最初に張架する第二ローラである。そして、これら駆動ローラ23とアイドラローラ80は、配置位置から動かないように固定されている。これに対し、対向ローラ40は、加圧ばね41によって中間転写ベルト21を内側から外側に向け押圧するように、固定されずにばね付勢されている(つまり可動である)。
As shown in FIG. 5, the cleaning
中間転写ベルト21は、所定の接触圧でクリーニングローラ31により押し付けられている。即ち、接触圧が高すぎると、上述した中間転写ベルト21の劣化を早めるだけでなく、中間転写ベルト21を張架する各ローラへの荷重負荷の増大により、駆動ローラ23の駆動負荷の上昇や各ローラを軸支する軸受の摩耗を早める虞がある。かといって、接触圧が小さすぎると、中間転写ベルト21の駆動時に、クリーニングローラ31が変動しやすく、クリーニングローラ31に巻きつく中間転写ベルト21の巻き付け量が変動する虞がある。つまり、ベルト駆動時にニップ部の大きさ(接触面積)が変動してしまい得る。そこで、本実施形態では、中間転写ベルト21とクリーニングローラ31との接触圧が上記したように30N以上300N以下に設定されるように、上記3つのローラの配置位置関係が決められ、各ローラがそれぞれの位置に固定されている。なお、中間転写ベルト21とクリーニングローラ31との接触圧の調整は、上記3つのローラの配置位置関係に加えて、テンションローラ24(図1参照)によっても調整され得る。
The
上記3つのローラ(ここではクリーニングローラ31、アイドラローラ80、駆動ローラ23)により中間転写ベルト21がベルト内側に屈曲されることで、接触圧が安定し、もってベルト駆動時にニップ部T3の大きさに変動が生じ難くなる。即ち、上記3つのローラが固定されることによって、中間転写ベルト21が駆動された場合に、中間転写ベルト21は略U字状の屈曲状態から直線状態に戻る力が働いても直線状態に戻り難いので、ニップ部T3の大きさに変動が生じ難くなる。例えば、記録材Pの二次転写部T2への侵入に起因する中間転写ベルト21の変動(ぶれ等)が上記3つのローラにより抑制され、ニップ部T3の大きさに変動が生じ難くなる。また、本実施形態の場合、中間転写ベルト21の変動はテンションローラ24(図1参照)によっても抑制されることから、上記3つのローラとテンションローラ24との協働により、ニップ部T3の大きさはより変動し難い。
By bending the
こうして中間転写ベルト21を屈曲させた場合、中間転写ベルト21を屈曲させない場合に比べて、クリーニングローラ31に対する中間転写ベルト21の巻き付き量が増す。上述したように、ニップ部T3は物理ニップT3bとテンションニップT3aとを有し(図2(b)参照)、中間転写ベルト21の巻き付き量が増えるに伴いテンションニップT3aは長くなる。テンションニップT3aを長くすることで、ニップ部T3のニップ長さを上記式1を満たす長さにすることができ、もって中間転写ベルト21上のトナーを電気泳動により十分に除去させ得る。
When the
本実施形態において、トナーが電気泳動するのに必要なニップ長さLと電界Eとの関係は、上記の式1を変形した式4で表すことができる。
E>(d×P/μ)/L ・・・ 式4
In the present embodiment, the relationship between the nip length L required for the toner to electrophoresis and the electric field E can be expressed by the modified formula 4 of the
E> (d × P / μ) / L ・ ・ ・ Equation 4
ここで、ニップ長さと電界の強さ(電界強度)との関係を図6に示す。図6では、トナー移動度が1.00-11(m2/(V×s))である場合を実線で示し、トナー移動度が1.00-10(m2/(V×s))である場合を点線で示している。このグラフによって示されるのは、ニップ長さ毎に必要とされる最低の電界強度である。例えば、トナー移動度が1.00-10(m2/(V×s))である場合に、ニップ長さが1.5mmであれば、約1.0E+1(V/μm)より大きい電界強度が得られなければ、電気泳動によりトナーが移動し得ない。従って、それぞれの線が示す電界強度以上の電界が得られれば、ニップ部T3において電気泳動によりトナーが移動し得る。ただし、電界強度には上限がある。これは、電界強度が強すぎると、ニップ部T3近傍で放電が発生してしまい、クリーニング性が低下するからである。本実施形態の場合、1.0E+2(V/μm)より大きい電界強度で放電が生じてしまうので、電界強度は1.0E+2(V/μm)以下である。 Here, the relationship between the nip length and the electric field strength (electric field strength) is shown in FIG. In FIG. 6, the case where the toner mobility is 1.00-11 (m 2 / (V × s)) is shown by a solid line, and the toner mobility is 1.00 -10 (m 2 / (V × s)). The case where is is shown by a dotted line. Shown by this graph is the minimum field strength required for each nip length. For example, when the toner mobility is 1.00 -10 (m 2 / (V × s)) and the nip length is 1.5 mm, the electric field strength is larger than about 1.0E + 1 (V / μm). If is not obtained, the toner cannot be transferred by electrophoresis. Therefore, if an electric field equal to or higher than the electric field strength indicated by each line is obtained, the toner can be moved by electrophoresis in the nip portion T3. However, there is an upper limit to the electric field strength. This is because if the electric field strength is too strong, a discharge is generated in the vicinity of the nip portion T3, and the cleaning property is deteriorated. In the case of this embodiment, the electric field strength is 1.0E + 2 (V / μm) or less because the discharge occurs at the electric field strength higher than 1.0E + 2 (V / μm).
なお、本実施形態の場合、トナー移動度は1.00-11(m2/(V×s))であるとしてよい。なぜなら、使用に伴ってトナー移動度は低下し得るが、トナー移動度が下限値を満たしている場合には、ベルトクリーニング装置30によるクリーニング性が保証されるからである。
In the case of this embodiment, the toner mobility may be 1.00-11 (m 2 / (V × s)). This is because the toner mobility may decrease with use, but when the toner mobility satisfies the lower limit value, the cleaning property by the
次に、クリーニングローラ31、対向ローラ40に金属ローラ又はゴムローラのいずれかを用いて、上記のように中間転写ベルト21を屈曲させた場合と中間転写ベルト21を屈曲させない場合とに関して、クリーニング性能を比較する実験を行った。その実験結果を表1に示す。実験で用いたクリーニングローラ31は直径が28mm、対向ローラ40は直径が21mmである。また、ゴムローラはウレタンゴムからなる弾性層の厚さが2mmであり、そのヤング率は0.3(MPa)である。なお、以下で説明する第一例、第二例、第四例は比較例であり、第三例、第五例が本実施形態に相当する。
第一例として、クリーニングローラ31と対向ローラ40とが共にゴムローラであって、クリーニングローラ31の張り出し量が「0mm」の場合には、ニップ長さ「1.5mm」のニップ部T3が形成される。ここで、クリーニングローラ31の張り出し量は、中間転写ベルト側の共通外接線Zと、ニップ部T3のうちクリーニングローラ31と中間転写ベルト21との当接位置のうち共通外接線Zから最遠の当接位置との距離である(図5に符号Wで示す)。つまり、中間転写ベルト21を屈曲させない場合、クリーニングローラ31の張り出し量は「0」である。この場合、表1に示すように、電界強度が85(V/μm)で良好なクリーニング性能が得られる。
As a first example, when the cleaning
第二例として、クリーニングローラ31が金属ローラであり、対向ローラ40がゴムローラであって、クリーニングローラ31の張り出し量が「0」の場合には、ニップ長さ「0.8mm」のニップ部T3が形成される。この場合、表1に示すように、第一例よりも電界強度を上げても(115(V/μm))、良好なクリーニング性能が得られなかった。これは、金属ローラはゴムローラに比べて変形し難く、第一例に比較して短いニップ長さしか得られず、電気泳動によりトナーを移動させるのに十分な液体現像剤の液層を形成できるだけのニップ部T3を確保できないからである。そこで、第三例として、クリーニングローラ31の張り出し量を「5mm」つまりは中間転写ベルト21を屈曲させることにより、第一例と同等の「1.5mm」のニップ長さを確保した。「1.5mm」のニップ長さを確保することで、表1に示すように、電界強度が85(V/μm)で良好なクリーニング性能が得られる。
As a second example, when the cleaning
第四例として、クリーニングローラ31と対向ローラ40とが共に金属ローラであって、クリーニングローラ31の張り出し量が「0」の場合には、ニップ長さ「0.3mm」のニップ部T3が形成される。この場合、表1に示すように、第一例よりも電界強度を大幅に上げても(300(V/μm))、良好なクリーニング性能が得られなかった。これは、金属ローラ同士であると、より短いニップ長さしか得られず、電気泳動によりトナーを移動させるのに十分な液体現像剤の液層を形成できるだけのニップ部T3を確保できないからである。また、電界強度が大き過ぎて、放電が生じ得るからである。そこで、第五例として、クリーニングローラ31の張り出し量を第三例より大きい「7mm」とする。こうすることにより、第一例と同等の「1.5mm」のニップ長さを確保することができ、もって、表1に示すように、電界強度が85(V/μm)で良好なクリーニング性能が得られる。
As a fourth example, when the cleaning
以上のように、本実施形態は、電気泳動によりトナーを移動させるのに十分な液体現像剤の液層を形成できるだけのニップ部T3を確保すべく、クリーニングローラ31により中間転写ベルト21を外側から内側に押し込ませて中間転写ベルト21を屈曲させる。こうすると、クリーニングローラ31に対する中間転写ベルト21の巻き付き量が増すので、テンションニップT3aを長くし得る。テンションニップT3aを長くして、ニップ部T3のニップ長さを中間転写ベルト21上のトナーを電気泳動により十分に移動させ得る長さ(上記式1参照)にできる。また、クリーニングローラ31は、中間転写ベルト21を張架するアイドラローラ80と駆動ローラ23とに対して変位しないように、中間転写ベルト21の外周側に固定される。これら3つの固定されたローラにより中間転写ベルト21が屈曲されることにより、ベルト駆動時にニップ部T3の大きさ(接触面積)に変動が生じ難い。このように、本実施形態では、中間転写ベルト21上のトナーを電気泳動によって十分に移動させるに足り、またベルト駆動に応じた接触面積の変動が抑制されたニップ部T3を確保することが容易にできる。
As described above, in the present embodiment, the
[第二実施形態]
第二実施形態について、図7(a)乃至図8を用いて説明する。ここに示す第二実施形態は上述の第一実施形態と異なり、クリーニングローラ31と対向ローラ40とがオフセットして配置されることで、第一実施形態に比較して、より長いニップ長さのニップ部T3を形成しようとするものである。以下、上述の第一実施形態と同様の構成については同じ符号を付し、説明及び図示を省略又は簡略にし、第一実施形態と異なる部分を中心に説明する。
[Second Embodiment]
The second embodiment will be described with reference to FIGS. 7A to 8A. The second embodiment shown here is different from the first embodiment described above, and the cleaning
図7(a)に示すように、本実施形態においても第一実施形態と同様に、クリーニングローラ31は、駆動ローラ23とアイドラローラ80の共通外接線のうち中間転写ベルト側の共通外接線Zよりも内側に中間転写ベルト21を張り出させている。駆動ローラ23とアイドラローラ80の少なくとも一方のローラは、対向ローラ40の回転中心とクリーニングローラ31の回転中心を結ぶ直線Hと対向ローラ40との交点Jを通る接線Iに対して、クリーニングローラ31と同じ側の領域Yに設けられている。ここでは、アイドラローラ80がクリーニングローラ31と同じ側に設けられている。
As shown in FIG. 7A, in the present embodiment as well as in the first embodiment, the cleaning
また、第一実施形態と異なり、クリーニングローラ31と対向ローラ40とはオフセットして配置されている。即ち、クリーニングローラ31は、共通外接線Zとクリーニングローラ31の回転中心Mを通る垂線の第一交点Nと、共通外接線Zと対向ローラ40の回転中心Oを通る垂線の第二交点Qとが、移動方向にずれるように配置されている。ただし、本実施形態の場合、物理ニップT3bの移動方向中央位置がニップ部T3の移動方向中央位置よりも下流側に配置されている(図7(b)参照)。なお、クリーニングローラ31と対向ローラ40は、物理ニップT3bが形成される範囲でオフセットしている。物理ニップT3bを形成することで、放電を抑制できる。
Further, unlike the first embodiment, the cleaning
クリーニングローラ31と対向ローラ40とをオフセットして配置することで、上述した第一実施形態に比べクリーニングローラ31の張り出し量を大きくせずとも、上記した式1を満たすニップ長さのニップ部T3を形成することができる。即ち、図7(b)に示すように、オフセット配置によりクリーニングローラ31に対する中間転写ベルト21の巻き付き量が増し、テンションニップT3aを長くすることができる。テンションニップT3aを長くして、ニップ部T3のニップ長さを上記式1を満たす長さにすることで、中間転写ベルト21上のトナーを電気泳動により十分に除去させ得る。このような第二実施形態は、クリーニングローラ31と対向ローラ40とが共に金属ローラである場合に特に有効である。
By arranging the cleaning
そして、図7(a)及び図7(b)に示すように、本実施形態の場合、クリーニングローラ31が対向ローラ40よりも中間転写ベルト21の移動方向上流で中間転写ベルト21に当接するように配置されるのが好ましい。即ち、クリーニングローラ31は対向ローラ40に対し、第一交点Nが第二交点Qよりも中間転写ベルト21の移動方向上流に位置するように配置されるのが好ましい。これは、放電が生じることによるクリーニング性能の低下を抑制するためである。
Then, as shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b), in the case of the present embodiment, the cleaning
上記の放電について、図7(b)を参照しながら図8を用いて説明する。なお、図8には、クリーニングローラ31が対向ローラ40に対しオフセット配置されていない場合(図5参照)についても図示した。本実施形態では、上述したように、クリーニングローラ31と対向ローラ40とをオフセットして配置することで、テンションニップT3aを長くしている。そうすると、クリーニングローラ31から中間転写ベルト21へ流れる電流の経路は広がるものの、対向ローラ40の位置によっては電流の経路が絞られる。そして、図8に示すように、クリーニングローラ31が対向ローラ40aよりも移動方向下流側にオフセット配置されている場合には、放電が生じやすくなる。即ち、この場合には、クリーニングローラ31から中間転写ベルト21への電荷注入が少ない状態で中間転写ベルト21から対向ローラ40aに向かって電流が集中する。特に、中間転写ベルト21の移動方向上流側の物理ニップT3bで、クリーニングローラ31表面と中間転写ベルト21表面間の電位差が大きくなり、移動方向上流側で放電が生じ得る。この場合、移動方向上流側は未だトナーがクリーニングローラ31側に多く残っている状態であるから、放電がクリーニング性能に与える影響は大きい。
The above discharge will be described with reference to FIG. 7B with reference to FIG. Note that FIG. 8 also shows a case where the cleaning
他方、クリーニングローラ31が対向ローラ40bよりも移動方向上流側にオフセット配置されていると、移動方向上流側で放電が生じ難くなる。即ち、この場合には、クリーニングローラ31から中間転写ベルト21への電荷注入がテンションニップT3aで起きてから、物理ニップT3bで中間転写ベルト21から対向ローラ40bに向かって電流が集中する。そうなると、中間転写ベルト21の移動方向上流側で、クリーニングローラ31表面と中間転写ベルト21表面間の電位差が大きくならず、放電が生じ難い。また、この場合には、例え中間転写ベルト21の移動方向下流側の物理ニップT3bで放電が生じたとしても、ほとんどのトナーは既にクリーニングローラ31側に移動した後であるので、クリーニング性能に与える影響は軽微である。
On the other hand, if the cleaning
表2に、クリーニングローラ31と対向ローラ40とを移動方向上流側、移動方向下流側それぞれにオフセット配置した場合について、クリーニング性能を比較した結果を示す。また、参考のために、クリーニングローラ31が対向ローラ40に対しオフセット配置されていない場合についても、クリーニング性能を示した(表2中の中央)。
表2から理解できるように、クリーニングローラ31と対向ローラ40とをオフセットして配置する場合、クリーニングローラ31が対向ローラ40bよりも移動方向上流側にオフセット配置される方が、クリーニング性能が良好である。反対に、クリーニングローラ31が対向ローラ40bよりも移動方向下流側にオフセット配置されると、上述したとおり移動方向上流側で放電が生じてしまい、若干のトナー残りが発生する。トナー残りの濃度はX-rite社の濃度計で計測し、約0.008程度であった。これは、トナー残りの濃度が約0.003以下である、クリーニングローラ31が対向ローラ40bよりも移動方向上流側にオフセット配置された場合に比べて、クリーニング性能が低下していることを表している。
As can be understood from Table 2, when the cleaning
以上のように、第二実施形態では、クリーニングローラ31と対向ローラ40bとをオフセット配置することで、中間転写ベルト21上のトナーを電気泳動によって十分に移動させるに足るニップ部T3を確保することが容易にできる。特に、クリーニングローラ31を対向ローラ40bよりも移動方向上流側にオフセット配置すると、クリーニング性能をより良好にし得る。
As described above, in the second embodiment, by arranging the cleaning
ところで、上述した第一、第二実施形態のベルトクリーニング装置30は、ベルト部材として無端状の二次転写ベルト51をクリーニングする二転クリーニング装置30A(図1参照)に適用可能である。そこで、そうした二転クリーニング装置30Aを有する二次転写ユニットについて、図9乃至図12を用いて説明する。なお、以下では、上述した第一、第二実施形態を含め各実施形態で同様の構成については同じ符号を付し、説明及び図示を省略又は簡略にし、異なる部分を中心に説明する。
By the way, the
[第三実施形態]
まず、第三実施形態について、図9を用いて説明する。図9に示すように、本実施形態の二次転写ユニット50の場合、対向ローラ40とクリーニングローラ31とがそれぞれ二次転写ベルト51の内周面と外周面とに当接して、ニップ部T4を形成する。アイドラローラ54(第二ローラ)とベルト駆動ローラ56(第一ローラ)とは、二次転写ベルト51の内周側に固定され、二次転写ベルト51を張架している。クリーニングローラ31は、アイドラローラ54とベルト駆動ローラ56とに張架される二次転写ベルト51の張架部51aを外周側から内周側に押圧する。クリーニングローラ31は、アイドラローラ54とベルト駆動ローラ56とに対して変位しないように、二次転写ベルト51の外周側に回転自在に固定されている。
[Third Embodiment]
First, the third embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 9, in the case of the
二次転写ベルト51は、アイドラローラ54とベルト駆動ローラ56の共通外接線のうち、二次転写ベルト側の共通外接線Zよりも内側に張り出される。アイドラローラ54とベルト駆動ローラ56の少なくとも一方のローラは、対向ローラ40の回転中心とクリーニングローラ31の回転中心を結ぶ直線Hと対向ローラ40との交点Jを通る接線Iに対して、クリーニングローラ31と同じ側に設けられる。ここでは、アイドラローラ54とベルト駆動ローラ56の両方共がクリーニングローラ31と同じ側に設けられるように、クリーニングローラ31、アイドラローラ54、ベルト駆動ローラ56の配置位置関係が決められている。これらクリーニングローラ31、アイドラローラ54、ベルト駆動ローラ56は、配置位置から動かないように固定されている。これにより、二次転写ベルト上のトナーを電気泳動によって十分に移動させるに足り、またベルト駆動に応じた接触面積の変動が抑制されたニップ部T4を確保することが容易にできる。
The
[第四実施形態]
第四実施形態について、図10を用いて説明する。本実施形態の二次転写ユニット50Aは、上述した第三実施形態の二次転写ユニット50(図9参照)に比較して、アイドラローラ54とベルト駆動ローラ56との間に、さらに二次転写ベルト51を張架するための張架ローラ55が配置されている点が異なる。この場合、図10に示すように、クリーニングローラ31は、アイドラローラ54(第二ローラ)と張架ローラ55(第一ローラ)とに張架される二次転写ベルト51の張架部51aを外周側から内周側に押圧する。クリーニングローラ31は、アイドラローラ54と張架ローラ55とに対して変位しないように、二次転写ベルト51の外周側に回転自在に固定されている。これにより、二次転写ベルト上のトナーを電気泳動によって十分に移動させるに足り、またベルト駆動に応じた接触面積の変動が抑制されたニップ部T4を確保することが容易にできる、という上述した第三実施形態と同様の効果が得られる。
[Fourth Embodiment]
The fourth embodiment will be described with reference to FIG. The
[第五実施形態]
第五実施形態について、図11を用いて説明する。本実施形態の二次転写ユニット50Aは、上述した第四実施形態の二次転写ユニット50A(図10参照)に比較して、複数(ここでは2個)の二転クリーニング装置30Aが二次転写ベルト51に沿って設けられている点が異なる。図11に示すように、2個の二転クリーニング装置30Aは、それぞれのクリーニングローラ31a、31bがアイドラローラ54と張架ローラ55とに張架される二次転写ベルト51の張架部51aを外周側から内周側に押圧する。外ローラとしてのクリーニングローラ31aは、張架部51aを押圧して第一ニップ部T4aを形成する。第一ローラとしてのクリーニングローラ31bは、クリーニングローラ31aよりも二次転写ベルト51の移動方向下流で張架部51aを押圧して第二ニップ部T4bを形成する。クリーニングローラ31aに対しては第一内ローラとしての対向ローラ40aが二次転写ベルト51の内周面に当接され、クリーニングローラ31bに対しては第二内ローラとしての対向ローラ40bが二次転写ベルト51の内周面に当接している。クリーニングローラ31bと対向ローラ40bとにおいても、クリーニングローラ31aと対向ローラ40aと同様に、それらの間の電位差により二次転写ベルト51から液体現像剤を介してトナーが移動される。
[Fifth Embodiment]
The fifth embodiment will be described with reference to FIG. In the
これらクリーニングローラ31a、31bは、アイドラローラ54と張架ローラ55とに対して変位しないように、二次転写ベルト51の外周側に回転自在に固定されている。本実施形態では、二次転写ベルト51が二次転写ベルト側の共通外接線Zよりも内側に張り出されるように、クリーニングローラ31a、31b、アイドラローラ54、張架ローラ55の4つのローラの配置位置関係が決められている。そして、それぞれのローラは配置位置から動かないように固定されている。これにより、二次転写ベルト上のトナーを電気泳動によって十分に移動させるに足り、またベルト駆動に応じた接触面積の変動が抑制されたニップ部T4を確保することが容易にできる、という上述した第三、第四実施形態と同様の効果が得られる。
These cleaning
[第六実施形態]
第六実施形態について、図12を用いて説明する。本実施形態の二次転写ユニット50Bは、上述した二次転写ユニット50A(図10参照)に比較して、複数の二転クリーニング装置30Aの間に、二次転写ベルト51を外周側に押圧する押圧ローラ57が配置されている点が異なる。本実施形態の場合、移動方向上流側の二転クリーニング装置30Aにおいては、アイドラローラ54が第二ローラに相当し、押圧ローラ57が第一ローラに相当する。他方、移動方向下流側の二転クリーニング装置30Aにおいては、押圧ローラ57が第二ローラに相当し、張架ローラ55が第一ローラに相当する。
[Sixth Embodiment]
The sixth embodiment will be described with reference to FIG. The
本実施形態の場合、図12に示すように、押圧ローラ57は、クリーニングローラ31aとクリーニングローラ31bとに張架される二次転写ベルト51の張架部51bを内周側から外周側に押圧する。押圧ローラ57は、クリーニングローラ31aとクリーニングローラ31b(さらに言えばアイドラローラ54と張架ローラ55)に対して変位しないように、二次転写ベルト51の内周側に回転自在に固定されている。押圧ローラ57は、クリーニングローラ31aとクリーニングローラ31bの共通外接線のうち二次転写ベルト側の共通外接線Z2よりも外側に二次転写ベルト51を張り出させている。こうして、押圧ローラ57をさらに設けることで、二次転写ベルト51の移動経路を略W字状に形成すると、上述した第五実施形態(図10参照)に比べ、第一ニップ部T4aと第二ニップ部T4bのニップ長さをより長くし得る。そうなるように、本実施形態では、クリーニングローラ31a、31b、アイドラローラ54、張架ローラ55、押圧ローラ57の5つのローラの配置位置関係が決められている。これにより、二次転写ベルト上のトナーを電気泳動によって十分に移動させるに足り、またベルト駆動に応じた接触面積の変動が抑制されたニップ部(T4a、T4b)を確保することが容易にできる、という上述した第三~第五実施形態と同様の効果が得られる。
In the case of the present embodiment, as shown in FIG. 12, the pressing
なお、上述した第五、第六実施形態の場合、二次転写ベルト51の移動方向上流側と下流側にそれぞれ配置された二転クリーニング装置30Aでは、電源36によりクリーニングローラ31に印加される電圧の極性が同極である。
In the case of the fifth and sixth embodiments described above, in the double
なお、上述した第三~第六実施形態の場合においても、上述した第二実施形態と同様に、クリーニングローラ31(31a、31b)を対向ローラ40よりも移動方向上流側にオフセット配置するのが好ましい。
Also in the case of the third to sixth embodiments described above, the cleaning rollers 31 (31a, 31b) are offset from the facing
[他の実施形態]
なお、上述した第一~第六実施形態では、ベルトクリーニング装置30や二転クリーニング装置30Aに本発明を適用した例を示したが、これに限らない。本発明は、例えば感光ドラム11Y~11Kから中間転写ベルト21にトナーを転写可能な一次転写部T1に適用可能である。この場合、感光ドラム11Y~11Kが外ローラに相当し、一次転写ローラ22Y~22Kが内ローラに相当する。また、中間転写ベルト21からトナー像を記録材Pに転写可能な二次転写部T2に適用可能である。この場合、二次転写内ローラ25が内ローラに、二次転写外ローラ26が外ローラに相当する。
[Other embodiments]
In the first to sixth embodiments described above, an example in which the present invention is applied to the
上述した第一~第六実施形態では、物理ニップT3bが形成されることを前提に説明したが、これに限定されない。例えば、クリーニングローラ31と中間転写ベルト21の間に物理ニップT3bを形成せずに、テンションニップT3aのみを形成するように、対向ローラ40をさらに下流側にオフセットしてもよい。物理ニップT3bが形成されない場合のベルトクリーニング装置について、図13(a)及び図13(b)を用いて説明する。図13(a)及び図13(b)では、上述の第二実施形態と同様の構成については同じ符号を付し(図7(a)及び図7(b)参照)、説明及び図示を省略又は簡略にする。
In the first to sixth embodiments described above, the description has been made on the premise that the physical nip T3b is formed, but the present invention is not limited to this. For example, the opposing
図13(a)に示すように、ニップ部T3の中間転写ベルト21の移動方向中央位置Sにおけるクリーニングローラ31の接線I´を考える。本実施形態の場合、図13(b)に示すように、クリーニングローラ31と中間転写ベルト21の間にテンションニップT3aのみが形成されることから、移動方向中央位置Sは中間転写ベルト21の移動方向に関しテンションニップT3aの中間である。
As shown in FIG. 13A, consider the tangent line I'of the cleaning
ここで、クリーニングローラ31よりも中間転写ベルト21の移動方向下流側で最初に中間転写ベルト21を張架するローラを第一ローラとすると、本実施形態の場合、第一ローラは対向ローラ40となる。対向ローラ40は、中間転写ベルト21と当接する位置が中間転写ベルト21の移動方向に関して、テンションニップT3aと重ならない位置に配置される(図13(b)参照)。他方、クリーニングローラ31よりも中間転写ベルト21の移動方向上流側で最初に中間転写ベルト21を張架するローラを第二ローラとすると、本実施形態の場合、第二ローラは二次転写内ローラ25となる。二次転写内ローラ25についても、中間転写ベルト21と当接する位置がテンションニップT3aと重ならない位置に配置される。そして、上記の接線I´に対して、これら対向ローラ40(第一ローラ)、二次転写内ローラ25(第二ローラ)の少なくとも一方のローラが、クリーニングローラ31と同じ側に設けられていればよい。本実施形態では、対向ローラ40、二次転写内ローラ25のいずれもが接線I´に対してクリーニングローラ31と同じ側に設けられている。
Here, assuming that the roller that first stretches the
10…画像形成装置、11Y(11M、11C、11K)…感光体(感光ドラム)、21…ベルト部材(中間転写ベルト)、23…第一ローラ(駆動ローラ)、26…転写部材(二次転写外ローラ)、31…外ローラ(クリーニングローラ)、40…内ローラ(対向ローラ)、40a…第一内ローラ(対向ローラ)、40b…第二内ローラ(対向ローラ)、51…ベルト部材(二次転写ベルト)、80…第二ローラ(アイドラローラ)、T3(T4)…接触部(ニップ部)、T3a…第二接触部(テンションニップ)、T3b…第一接触部(物理ニップ)
10 ... Image forming apparatus, 11Y (11M, 11C, 11K) ... Photoreceptor (photosensitive drum), 21 ... Belt member (intermediate transfer belt), 23 ... First roller (drive roller), 26 ... Transfer member (secondary transfer) Outer roller), 31 ... Outer roller (cleaning roller), 40 ... Inner roller (opposing roller), 40a ... First inner roller (opposing roller), 40b ... Second inner roller (opposing roller), 51 ... Belt member (two) Next transfer belt), 80 ... Second roller (idler roller), T3 (T4) ... Contact part (nip part), T3a ... Second contact part (tension nip), T3b ... First contact part (physical nip)
Claims (9)
前記ベルト部材の外周面に接触し、前記ベルト部材から液体現像剤を介してトナーを静電クリーニングする第1クリーニングローラと、
前記第1クリーニングローラと協働して前記ベルト部材をニップする第1ニップ部を形成する第1対向ローラと、
前記ベルト部材の移動方向において、前記第1ニップ部よりも下流側で前記ベルト部材の外周面に接触し、前記ベルト部材から液体現像剤を介してトナーを静電クリーニングする第2クリーニングローラと、
前記第2クリーニングローラと協働して前記ベルト部材をニップする第2ニップ部を形成する第2対向ローラと、
前記ベルト部材の移動方向に関して、前記第1ニップ部よりも上流側で前記ベルト部材を最初に張架する上流張架ローラと、
前記ベルト部材の移動方向に関して、前記第2ニップ部よりも下流側で前記ベルト部材を最初に張架する下流張架ローラと、を備え、
前記第1クリーニングローラ、前記第2クリーニングローラ、前記下流張架ローラ及び前記上流張架ローラは、それぞれ回転可能に固定配置され、前記第1クリーニングローラと前記第2クリーニングローラは、前記下流張架ローラ及び前記上流張架ローラの共通外接線のうち前記ベルト部材側の共通外接線よりも内側に前記ベルト部材を張り出させるように配置され、
回転可能に固定して設けられ、前記ベルト部材の移動方向に関して、前記第1ニップ部よりも下流に配置され、前記第2ニップ部よりも上流に配置され、前記第1クリーニングローラと前記第2クリーニングローラの共通外接線のうち前記ベルト部材側の共通外接線よりも外側に前記ベルト部材を張り出させるように前記ベルト部材の内周面を押圧する押圧ローラ、を備えた、
ことを特徴とする画像形成装置。 An endless belt member that rotates by supporting a liquid developer containing toner and carrier liquid on the outer peripheral surface, and
A first cleaning roller that comes into contact with the outer peripheral surface of the belt member and electrostatically cleans the toner from the belt member via a liquid developer .
A first opposed roller that cooperates with the first cleaning roller to form a first nip portion for niping the belt member .
A second cleaning roller that contacts the outer peripheral surface of the belt member on the downstream side of the first nip portion in the moving direction of the belt member and electrostatically cleans the toner from the belt member via the liquid developer.
A second opposed roller that cooperates with the second cleaning roller to form a second nip portion for niping the belt member.
With respect to the moving direction of the belt member, an upstream tension roller that first stretches the belt member on the upstream side of the first nip portion, and
A downstream tensioning roller for first tensioning the belt member on the downstream side of the second nip portion with respect to the moving direction of the belt member is provided.
The first cleaning roller, the second cleaning roller, the downstream tension roller, and the upstream tension roller are rotatably fixedly arranged, and the first cleaning roller and the second cleaning roller are the downstream tension roller. Of the common extrinsic lines of the rollers and the upstream tension roller, the belt member is arranged so as to project inward from the common extrinsic line on the belt member side.
It is rotatably fixed and provided, and is arranged downstream from the first nip portion and upstream from the second nip portion in the moving direction of the belt member, and is arranged with the first cleaning roller and the second. A pressing roller that presses the inner peripheral surface of the belt member so as to project the belt member to the outside of the common circumscribed line on the belt member side of the common circumscribed line of the cleaning roller is provided.
An image forming apparatus characterized in that.
ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 The pressing roller is a roller that first stretches the belt member on the downstream side of the first nip portion and first stretches the belt member on the upstream side of the second nip portion.
The image forming apparatus according to claim 1.
(μ×E)×(L/P)>d
を満たすように前記ベルト部材を巻き付かせる、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。 The first cleaning roller has a toner mobility of μ (m 2 / (V × s)), and the electric field generated in the contact portion of the first cleaning roller that comes into contact with the outer peripheral surface of the belt member when a voltage is applied. When the strength is E (V / m), the rotation speed of the belt member is P (m / s), and the liquid thickness of the liquid developer in the contact portion is d (μm), the movement of the contact portion is performed. The directional length L (m) is
(Μ × E) × (L / P)> d
The belt member is wound so as to satisfy the above conditions.
The image forming apparatus according to claim 1 or 2.
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像形成装置。 The first cleaning roller is a metal roller.
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 3.
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像形成装置。 The first cleaning roller contacts the belt member with a contact pressure of 30 N or more and 300 N or less.
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 4.
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の画像形成装置。 The first cleaning roller has a diameter of 40 mm or less.
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 5.
ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の画像形成装置。 The belt member winds around the first cleaning roller with a winding angle of less than 45 °.
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 6.
ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の画像形成装置。 The belt member has a thickness of 1 mm or less.
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 7.
前記感光体に形成されるトナー像が一次転写される中間転写ベルトと、
前記中間転写ベルトに転写されたトナー像を記録材に二次転写する二次転写ベルトと、を備え、
前記ベルト部材は、前記二次転写ベルトである、
ことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の画像形成装置。 Photoreceptor and
An intermediate transfer belt on which the toner image formed on the photoconductor is primarily transferred, and
A secondary transfer belt for secondary transfer of the toner image transferred to the intermediate transfer belt to a recording material is provided.
The belt member is the secondary transfer belt .
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 8.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017243646A JP7043245B2 (en) | 2017-12-20 | 2017-12-20 | Image forming device |
PCT/JP2018/042175 WO2019123900A1 (en) | 2017-12-20 | 2018-11-14 | Image forming device |
US16/904,691 US10996590B2 (en) | 2017-12-20 | 2020-06-18 | Image forming apparatus with belt cleaning device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017243646A JP7043245B2 (en) | 2017-12-20 | 2017-12-20 | Image forming device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019109418A JP2019109418A (en) | 2019-07-04 |
JP7043245B2 true JP7043245B2 (en) | 2022-03-29 |
Family
ID=67179712
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017243646A Active JP7043245B2 (en) | 2017-12-20 | 2017-12-20 | Image forming device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7043245B2 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007147974A (en) | 2005-11-28 | 2007-06-14 | Seiko Epson Corp | Image forming apparatus |
JP2009244840A (en) | 2008-03-13 | 2009-10-22 | Seiko Epson Corp | Image forming apparatus and image forming method |
JP2010048847A (en) | 2008-08-19 | 2010-03-04 | Seiko Epson Corp | Image forming apparatus |
JP2010048848A (en) | 2008-08-19 | 2010-03-04 | Seiko Epson Corp | Image forming apparatus |
-
2017
- 2017-12-20 JP JP2017243646A patent/JP7043245B2/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007147974A (en) | 2005-11-28 | 2007-06-14 | Seiko Epson Corp | Image forming apparatus |
JP2009244840A (en) | 2008-03-13 | 2009-10-22 | Seiko Epson Corp | Image forming apparatus and image forming method |
JP2010048847A (en) | 2008-08-19 | 2010-03-04 | Seiko Epson Corp | Image forming apparatus |
JP2010048848A (en) | 2008-08-19 | 2010-03-04 | Seiko Epson Corp | Image forming apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2019109418A (en) | 2019-07-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9195176B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP2006243115A (en) | Image forming apparatus | |
JP6532355B2 (en) | Image forming device | |
JP6452041B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP2018025621A (en) | Electrophotographic belt and electrophotographic apparatus | |
JP2015106138A (en) | Image forming apparatus | |
US10908537B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP4772589B2 (en) | Image forming apparatus and transfer device used therefor | |
JP7043245B2 (en) | Image forming device | |
JP7043246B2 (en) | Image forming device | |
JP2001166611A (en) | Image forming device, and unit device used for the same | |
WO2019123900A1 (en) | Image forming device | |
JP5574220B2 (en) | Cleaning device, belt device, and image forming apparatus | |
JP4620494B2 (en) | Liquid development equipment | |
JP2015148727A (en) | image forming apparatus | |
JP7341657B2 (en) | Image forming device | |
JP2020027139A (en) | Image forming apparatus | |
JP3634840B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP6932880B2 (en) | Image forming device | |
JP6459039B2 (en) | Image forming apparatus | |
WO2019107351A1 (en) | Image forming device | |
JP7034653B2 (en) | Image forming device | |
JP5445938B2 (en) | Developing device, process unit, and image forming apparatus | |
US9996041B2 (en) | Belt feeding device and image forming apparatus | |
US20110293330A1 (en) | Image forming apparatus and gap maintaining method of charging roller |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20200206 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20200207 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20201217 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20211026 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20211224 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220215 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220316 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 7043245 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |